(57)【要約】【課題】簡単な構成で、部品点数を削減し、低コストで製造し得るアクチュエータを提供する。  【解決手段】  アクチュエータ１は、ギアケース上２とギアケース下３と、進退可能に支持される樹脂製の内パイプ５と、ＤＣモータ６を備える。ギアケース上２とギアケース下３は内パイプ５の中心軸線に沿って２分割された構成となっている。ギアケース上２とギアケース下３とによって構成されるギアケース４には、ＤＣモータ６を取り付けるための台座部４３と、ウォームギア６１及びウォームホイル１４を収納するギア収納部４２と、内パイプ５の限界位置を検出するリミットセンサ８，９を収納したリミットセンサ収納部８１，９１とを一体に備える。【選択図】  図２
2005121184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、該外筒に対して進退可能に支持される運動体と、を備え、伸縮動作を行うアクチュエータであって、
前記外筒と、前記運動体に対する駆動力を付与する駆動源を取り付ける駆動源取付部と、前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達手段を収納する駆動力伝達手段収納部と、前記運動体の位置を検出する位置検出手段を取り付ける位置検出手段取付部と、を一体化するとともに、前記運動体の中央軸線上で２分割されたケーシングを備えたアクチュエータ。
【請求項２】
前記運動体は、樹脂製であり、該運動体を進退させる送りネジ機構を構成する送りネジ及び送りナットのいずれか一方を一体に有するアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関し、特に、リクライニングチェア等に適用できるアクチュエータの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリクライニング用アクチュエータ構造には以下に示すように、２種類の構造がある。
【０００３】
（１）外筒と内筒からなり、内筒が外筒に対して出入りする事により、伸縮動作を行う。内筒の端部にナットが設けられており、外筒の端部には送りネジの端部を支持するための軸受構造と、送りネジを回転させるためのウォーム減速機と、モータ取り付け部が設けられている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００４】
（２）送りネジと減速機部からなり、送りネジが回転固定されており、ウォームホイルと一体化されたナットを回転させることにより減速部が送りネジ上を軸方向に移動することによって伸縮動作を行う。減速機部はウォームホイルと一体化されたナットを回転保持するための軸受とウォーム減速機、モータ取り付け部が設けられている。また減速機部にはアクチュエータの支持と送りネジの保護をかねて鉄管が取り付けられている（例えば、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１８３４５号公報
【特許文献２】特開２０００−３９０５１号公報
【特許文献３】特開２０００−２１７３０４号公報
【特許文献４】特開２０００−１９３０６３号公報
【特許文献５】特開平７−２８４５１３号公報
【特許文献６】特開２０００−３５２４５１号公報
【特許文献７】特開２００２−３４６９４号公報
【特許文献８】特開２００２−２６６９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来のリクライニング用アクチュエータ構造にあっては、上記（１）の構造については、外筒部は鉄管や樹脂製のパイプ形状の部品、減速機部は樹脂製部品というように別部品化されており、それらを組み付ける構造になっており、上記（２）の構造については、減速機部とアクチュエータ支持用の鉄管が別部品化されており、それらを組み付ける構造になっていたため、
部品点数が多くなってしまう。このため、部品コストが高く、金型数も多く、組立の手間もかかるという問題点があった。
【０００６】
また、大きな管状部品を使用するので、伸縮動作の限界点を検出するためのリミットスイッチの取り付けスペースに制限があり、管状部品にリミットスイッチを取り付けるための構造を別部品で取り付けるか、リミットスイッチを動作させるために別に可動子を設けるなどの方法が必要となり、コスト高の要因になるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成で、部品点数を削減し、低コストで製造し得るアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、外筒と、該外筒に対して進退可能に支持される運動体と、を備え、伸縮動作を行うアクチュエータであって、前記外筒と、前記運動体に対する駆動力を付与する駆動源を取り付ける駆動源取付部と、前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達手段を収納する駆動力伝達手段収納部と、前記運動体の位置を検出する位置検出手段を取り付ける位置検出手段取付部と、を一体化するとともに、前記運動体の中央軸線上で２分割されたケーシングを備えたアクチュエータである。
【０００９】
このようにすれば、アクチュエータを、簡単な構成で、部品点数を削減し、低コストで製造することができる。
【００１０】
前記運動体は、樹脂製であり、該運動体を進退させる送りネジ機構を構成する送りネジ及び送りナットのいずれか一方を一体に有することが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、部品点数を削減し、低コストで製造し得るアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るアクチュエータについて図面を参照して説明する。本発明に係るアクチュエータは、マッサージチェア等のリクライニング式の椅子に適用し得るものであるが、これらに限られるものではない。
【００１３】
（アクチュエータ１の全体構成）
図１にアクチュエータ１の外観斜視図を示す。
【００１４】
アクチュエータ１は、主として、ギアケース上部２及びギアケース下部３からなるギアケース４，内パイプ５，ＤＣモータ６から構成される。ここでは、ギアケース４が本発明の外筒及びケーシングに、内パイプ５が運動体にそれぞれ相当する。
【００１５】
ギアケース上部２とギアケース下部３は、互いに組み付けられ、その中空内部４０に、内パイプ５を移動可能に収納する。また、ギアケース上部２とギアケース下部３は、中空内部４０の、内パイプ５の移動方向である中心軸線に沿って、アクチュエータ１のギアケース４を２分割した形状をなす。ＤＣモータ６は、内パイプ５が進退する開口部４１とは反対側の端部に、モータ軸６１の方向が内パイプ５の移動方向に直交する方向に向くようにギアケース下部３に組み付けられている。ここでは、ＤＣモータ６が本発明の駆動源に相当する。
【００１６】
このように、ギアケース４を中空内部４０の中心軸線に沿って分割した構造としているので、成形時に型からの取出しが容易であり、製造工程の効率化を図ることができる。
【００１７】
このギアケース上部２とギアケース下部３との固定、ＤＣモータ６とギアケース下部３との固定には、セルフタッピンネジ７を用いることが好適である。
【００１８】
（アクチュエータ１の内部構造）
図２にアクチュエータ１の分解斜視図を示す。
【００１９】
ギアケース上部２及びギアケース下部３には、上述したように内パイプ５を移動可能に収納する中空内部４０が形成されており、この中空内部４０は外部に開口する開口部４１を有する。
【００２０】
中空内部４０を形成する壁は、内パイプ５の外形に対応した円筒面形状の円筒壁４０１と、円筒壁４０１の周方向の両端部から外径側に屈曲する段状のストッパー壁４０２と、このストッパー壁４０２を経て、円筒壁４０１よりも大径の円筒形状の大径壁４０３とを有する。
【００２１】
中空内部４０の開口部４１側の端部の内径は、大径壁４０３の内径よりも小さく、かつ、後述する内パイプ５の円筒部５３の外径よりも大きくなっており、内パイプ５の開口部４１からの脱落が防止されている。
【００２２】
中空内部４０の中心軸線に対してモータ取り付け側に位置する大径壁４０３には、開口部４１側と、開口部４１と反対側（以下、「基端部側」と称する。）の一部にマイクロスイッチ８，９を収納するマイクロスイッチ収納部８１，９１が設けられている。マイクロスイッチ収納部８１，９１は、ギアケース上部２及びギアケース下部３の、モータ取付側の側縁部から、外径方向に延びる略板状に成形された板状部１１，１２に設けられている。この板状部１１，１２は、ギアケース上部２及びギアケース下部３の分割面と同一面上にある縁部１１０及び接合部１１１と、分割面から窪んだ部分を有する。マイクロスイッチ収納部８１，９１は、分割面から窪んだ板状部１１，１２間に形成されている。マイクロスイッチ収納部８１，９１には、マイクロスイッチ８を取り付けるための突起８１０，９１０が形成されている。突起８１０，９１０に取り付けられたマイクロスイッチ８のレバー８０，９０は、大径壁４０３の切り欠かれた部分から中空内部４０に露出するように配置されている。接合部１１１，１２１は、板状部１１のマイクロスイッチ収納部８１，９１間に設けられ、矩形状をなす。ギアケース上部２側とギアケース下部３側の縁部１１０，１２０と接合部１１１，１２１は、ギアケース４の組み付け時には、互いに接合されるとともに、接合部の中空内部４０側の端面は、大径壁４０３の一部を構成する。
【００２３】
ここでは、マイクロスイッチ８，９が本発明の位置検出手段に相当し、マイクロスイッチ収納部８１，９１が位置検出手段取付部に相当する。
【００２４】
ギアケース上部２及びギアケース下部３の、基端部側の端部には、ギアを収納するギア収納部４２が設けられている。ギア収納部４２も、ギアケース４の中心軸線にそって２分割された構成となっている。ここでは、ギア収納部４２が、本発明の駆動伝達手段収納部に相当する。
【００２５】
ギアケース下部３の、軸方向に対して側方には、ＤＣモータ６を取り付けるための略正方形状の台座４３が設けられている。台座４３の取付面４３１は、ギアケース４の軸を中心とする円の接線方向に設けられており、ギアケース下部３とギアケース上部２との分割面には直交している。ここでは、台座が本発明の駆動源取付部に相当する。
【００２６】
内パイプ５は、樹脂製で、ほぼ円柱形状をなし、軸方向の一端側において外径方向に突出するストッパー部５１，５２とこのストッパー部５１，５２に隣接して軸方向の他端側まで連続するほぼ同一径の円筒部５３とを有する。
【００２７】
内パイプ５の円筒部５３には、中空内部４０と外部とを連通させる貫通孔５４が、軸方向の複数箇所に開設されている。また、内パイプ５の外周は、軸を挟む両側から升目状に肉盗みがなされ、軸方向及び周方向のリブが残された形状となっており、軽量化が図られている。
【００２８】
開口部４１から進退する円筒部５３とは反対側の端部に、送りネジ１３に螺合する送りナット５５を一体に有する（図５，図６参照）。また、内パイプ５は、送りナット５５の
開口部４１側に隣接して中空部５６を有し、中空部５６は、ギアケース４の開口部４１側と同じ側の端部に開口する開口部５６１を形成する。上述したストッパー部５１，５２は、送りナット５５の外周に設けられている。ストッパー部５１，５２は、軸対称に２箇所に形成されている。ストッパー部５１，５２の軸方向の基端部側の端面５１１，５２１は、周縁部がテーパー状に傾斜しており、ストッパー部５１，５２の軸方向の開口部４１側の端面５１２，５２２は、周縁部に向けて軸方向に傾斜している。
【００２９】
送りネジ１３は、ネジ山を有しない基端部１３１がギア収納部４２内に支持されるとともに、ネジ山が形成されたネジ部１３２が中空内部４０の中心軸に沿って開口部４１に向けて延びるように配置されている。
【００３０】
送りネジ１３の基端部１３１の外周には、ウォームホイル１４が固定される。ウォームホイル１４の内径側には、送りネジ１３に取り付けるための円筒状の取付部１４１を有する。取付部１４１には、軸対称な位置に切り欠き１４１１，１４１２が設けられており、この切り欠き１４１１，１４１２は、開口部４１側の端部から軸方向に形成されている。送りネジ１３の、切り欠き１４１１，１４１２に対応する位置には、径方向の貫通孔１３４が設けられている。この送りネジ１３の貫通孔１３４にスプリングピン１５を挿通する。スプリングピン１５は、その復元力により、貫通孔１３４からの脱落が防止される。送りネジ１３の周面から突出したスプリングピン１５の端部をウォームホイル１４の切り欠きに係合させることにより、ウォームホイル１４の周方向の回り止めと開口部４１側への移動に対する規制を行っている。ウォームホイル１４のスプリングピン１５とは反対側の、送りネジ１３外周には、周方向の溝１３５が刻設されている。この溝に軸用のＣ型留め輪１６を嵌合させることにより、開口部４１とは反対側からウォームホイル１４の軸方向への移動に対する規制をしている。
【００３１】
ウォームホイル１４の軸方向両側には、送りネジ１３の基端部をギアケース４に対して回転可能に支持するための軸受１７，１８が設けられている。軸受１７，１８は、ギアケース上部２及びギアケース下部３に形成された保持部４２１，４２２に保持される。
【００３２】
送りネジ１３の開口部４１とは反対側の端部には、Ｕナット１９を螺合させている。
【００３３】
図３にアクチュエータ１の内部構造を示す。
【００３４】
ＤＣモータ６のモータ軸６１にはウォームギアが一体に形成されている。ＤＣモータ６のフランジ６２の四隅を台座４３部の取付面の四隅にネジ止めすることによりギアケース４に固定する。このとき、ＤＣモータ６の端面から突出するウォームギア６１は、ギアケース下部３に形成された台座４３の中央に開設された貫通孔を通してギア収納部４２の内部に挿入される。
【００３５】
図４（ａ）はアクチュエータ１の正面図（ギアケース下部３側から見た図）であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｃ）は同右側面図（内パイプ５の先端側から見た図）であり、図４（ｄ）は同底面図（ＤＣモータ６の反対側から見た図）である。
【００３６】
ギア収納部４２内に挿入されたウォームギア６１は、送りネジ１３の軸心に対してギアケース下部３側の位置で、送りネジ１３に固定されたウォームホイル１４に螺合する。ウォームギア６１の中心軸と、上述したウォームホイル固定用のスプリングピン１５は、同一面状に位置する。
【００３７】
ここでは、ウォームギア６１，ウォームホイル１４，送りネジ１３が、本発明の駆動力
伝達手段に相当する。
【００３８】
ギアケース４を、中心軸線上で２分割した形状とすることにより、送りネジ１３、内パイプ５、マイクロスイッチ８、９等の部品を組み付ける作業の大半を平面上で行うことができるので、作業工程の簡略化が可能となる。
【００３９】
（アクチュエータ１の動作）
図５（ａ）は内パイプ５収縮時のアクチュエータ１をＤＣモータ６側から見た図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。また、図６（ａ）は内パイプ５伸長時のアクチュエータ１をＤＣモータ６側から見た図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。ここで、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面のいずれもギアケース上部２とギアケース下部３との分割面に一致する。
【００４０】
上述のように組み付けられたアクチュエータ１では、ＤＣモータ６を駆動することにより、ウォームギア６１を回転させ、これに噛合するウォームホイル１４を回転させる。ウォームホイル１４は送りネジ１３に対して、回り止めされ、固定されているので、ウォームホイル１４を回転させることにより、送りネジ１３が回転する。
【００４１】
内パイプ５は送りネジ１３に螺合しているが、内パイプ５のストッパーが中空内部４０のストッパー壁４０２に当接することにより、ギアケース４内での内パイプ５の軸回りの回転は規制されている。このため、送りネジ１３の回転に応じて、内パイプ５は、中空内部４０を軸に沿って移動する。このとき、ストッパーは、中空内部４０のストッパー壁４０２に案内され、ストッパー壁４０２と大径壁４０３とに囲まれた空間内を移動するので、内パイプ５が軸に沿って移動する状態でも、内パイプ５の軸回りの回転は規制されている。
【００４２】
このように、内パイプ５の軸回りの回転が規制されているので、相手方部材に組み付けることなく、単体でも試験を行うことができる。
【００４３】
図５の（ｂ）は、内パイプ５がギア収納部４２側に移動し、ストッパー部５１，５２の基端部側端面５１１，５２１によって、基端部側のマイクロスイッチ８のレバー８０を押し込んだ状態を示す。
【００４４】
図６の（ｂ）は内パイプ５が開口部４１側に移動し、ストッパー部５１，５２の開口部側端面５１２，５２２によって、開口部４１側のマイクロスイッチ９のレバー９０を押し込んだ状態を示す。
【００４５】
このようにして、ＤＣモータ６の駆動による回転駆動力は、ウォームギア６１，ウォームホイル１４，送りネジ１３へと伝達され、送りネジ１３の回転によって螺合する送りナット５５を一体に有する内パイプ５は軸方向に進退する。このようにして進退する内パイプ５の軸方向の限界位置は、２つのマイクロスイッチ８，９によって検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の外観斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の分解斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の内部構造を説明する図である。
【図４】図４（ａ）はアクチュエータ１の正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は同右側面図、図４（ｄ）は同底面図である。
【図５】図５（ａ）は内パイプ５収縮時のアクチュエータ１をＤＣモータ６側から見た図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図６（ａ）は内パイプ５伸長時のアクチュエータ１をＤＣモータ６側から見た図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１          アクチュエータ
２          ギアケース上部
３          ギアケース下部
４          ギアケース
５          内パイプ
６          ＤＣモータ
８，９      マイクロスイッチ
１３        送りネジ
１４        ウォームホイル
４２        ギア収納部
５５        送りナット
６１        モータ軸（ウォームギア）
８１，９１  マイクロスイッチ収納部
【図１】
2005121184.tif 000003
【図２】
2005121184.tif 000004
【図３】
2005121184.tif 000005
【図４】
2005121184.tif 000006
【図５】
2005121184.tif 000007
【図６】
2005121184.tif 000008